CN103013531A

CN103013531A - 生物质沙质土壤改良剂

Info

Publication number: CN103013531A
Application number: CN2013100126096A
Authority: CN
Inventors: 王晓江; 海龙; 李爱平; 张微; 张雷; 季祥; 邢孟兰; 吕桂芬; 李娜; 胡尔查
Original assignee: INNER MONGOLIA AUTONOMOUS REGION RESEARCH INSTITUTE OF FORESTRY SCIENCES
Current assignee: INNER MONGOLIA AUTONOMOUS REGION RESEARCH INSTITUTE OF FORESTRY SCIENCES
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种生物质沙质土壤改良剂，其中有效成分及各占总质量百分比为：有机质48.0％～70.0％、全氮0.3％～0.6％、全磷0.2％～0.5％、全钾0.3％～0.5％、水解性氮0.025％～0.032％、速效磷0.092％～0.11％、速效钾0.18％～0.22％。本产品原料资源充沛，生产工艺简单易操作，属于生产成本比较低、无污染、肥效型的为木质生物质经生物分解而成的土壤改良剂产品，是土壤中自然存在的物质(或生物)，它对沙质土壤环境和绿色植物体不存在污染，土壤不板结，土壤改良功效显著。

Description

生物质沙质土壤改良剂

技术领域

本发明涉及土壤改良剂，特别指一种生物质沙质土壤改良剂。

背景技术

我国北方干旱、半干旱地区广泛分布着沙质土壤，其养分贫瘠、持水力差、生产力低等特征制约了沙质土壤分布地区种植业的可利用性和植被的生产力水平。通过土壤改良剂的施用可以有效地提高沙质土壤保水、保肥能力。当前，使用白云石、磷石膏、磷矿粉、沸石、蒙脱石粉、硅酸钙粉、硫粉、石灰石粉、硼矿粉等材料研制的固体颗粒改良剂种类很多，这些改良剂在盐碱地改良使用较多，而在沙地使用较少，有些甚至不适用。矿物质类改良剂使用不当会打破土壤化学元素平衡，某种养分过多则会影响植物生长，引起土壤重金属污染，在土壤水分低或干旱季节还容易引起土壤板结等负作用。目前，沙质土壤改良剂主要以矿物质或生物秸秆为原料经物理处理加工而成，使土壤保持水分能力得到提高，而对于提高或保持沙质土壤养分功能作用甚微。研制一种无污染的，既能保持沙质土壤水分，又能提高养分状况的沙质土壤改良剂其现实意义毋庸置疑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生物质沙质土壤改良剂，这种沙质土壤改良剂的生物质环保性能够充分改善沙质土壤“漏水漏肥”原有性状，它的基本原料为生物质废弃物(木屑等)和马、驴、骡粪等，并经由自然界腐木中分离提取的微生物分解和蚯蚓消化的系列环节生产而成，富含有机质、氮、磷、钾等物质。

本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种生物质沙质土壤改良剂，其特征在于：其中有效成分及各占总质量百分比为：有机质48.0％～70.0％、全氮0.3％～0.6％、全磷0.2％～0.5％、全钾0.3％～0.5％、水解性氮0.025％～0.032％、速效磷0.092％～0.11％、速效钾0.18％～0.22％。

本发明的优点是：本产品原料就地取材，资源充沛，生产工艺简单易操作，属于生产成本比较低、无污染、肥效型的由木质生物质经生物分解而成的土壤改良剂产品，是土壤中自然存在的生物(或物质)，它不含化学或重金属等污染物质，对沙质土壤环境和绿色植物体不会造成污染，土壤改良功效显著，土壤不板结。

具体实施方式

实施例1：下面简述本发明产品的制备过程和有效成分。

生物质沙质土壤改良剂的制备采用木质废弃物(木屑)和马(驴骡)粪按比例混合，加分解菌溶液混匀堆放。通过分解菌的降解作用，形成改良剂粗料，之后放进蚯蚓进行采食、消化、***活动，促进生物质废弃物中的木质纤维素分解，经“原料准备及预处理阶段”、“粗料生物分解处理阶段”和“改良剂成品阶段”3个阶段，最终制成生物质沙质土壤改良剂。每1000kg成品中，有效组分含量见下表。

单位：kg

指标	有机质	全氮	全磷	全钾	水解性氮	速效磷	速效钾
								重量	646.00	4.00	3.00	4.68	0.30	1.05	2.13

下面结合实施例对本发明产品的功效进行详细说明：

生物质沙质土壤改良剂和风沙土二组份均匀混合，各占体积百分比为：生物质沙质土壤改良剂占30％～50％、风沙土占50％～70％。

生物质沙质土壤改良剂与风沙土混合后对风沙土壤保水保肥功能的改良效果的测试结果，即生物质土壤改良剂对风沙土壤的改良功效如下：

确定的测试指标为：

1.土壤物理性状指标

是重要的肥力因素，它调节、制约土壤中水、肥、气、热状况，能反映土壤生产力的综合性能，相关物理指标定义见表1。

1.1加改良剂风沙土容重、孔隙度、田间持水量的变化

添加改良剂后，沙质土壤物理环境得到明显的改善。改良剂以30％～50％比例与沙土匀混3个月后，沙质土容重降低16.54％～42.11％，总孔隙度增加26.33％～54.1％，田间持水能力提高32.85％～61.1％，见表1。

表1生物质土壤改良剂改良后的风沙土主要物理指标

注：CK代表沙土；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表改良后的沙土与CK之间的物理指标变化率。

1.2加改良剂风沙土团粒结构的变化

改良剂以30％～50％比例与沙土匀混6个月后，经6个月自然沉积，土壤团粒结构的数量增加十分明显。粒径＞5mm、5～2mm、2～1mm和1～0.5mm级团粒结构数量增加率依次为141.67％～333.33％、160.53％～331.58％、430.77％～976.92％和997.44％～1984.62％，而＜0.25mm的团聚体降低8.61％～16.85％。表明有效改善土壤水、热通气性能(表2)。

表2生物质土壤改良剂改良后的风沙土团粒结构

注：CK代表沙土；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表改良后的沙土与CK之间的团粒结构变化率。

1.3加改良剂风沙土水分蒸发量的变化

土壤水分蒸发试验采用等体积花盆，装入等体积风沙土、改良剂按30％、40％和50％比例均混后的风沙土，放置50天，每个处理组重复17个花盆。测试前补水至饱和含水量状态，采用连续直接称重法，每天傍晚称重一次。从8月20日至9月4日经13天的连续测定水分蒸发量，沙土组(CK)约97.8％的水分基本耗尽，而添加改良剂的花盆组总蒸发率分别为91.8％、87.7％和77.4％(表3)。

表3生物质土壤改良剂改良后的风沙土水分蒸发量

注：CK代表沙土；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；*初始饱和水量：等体积材料所含的饱和水量。

1.4加改良剂风沙土水分入渗速率和入渗量的变化

土壤水入渗实验结果表明，改良后的沙土水分入渗速率降低明显。土壤含水率在0～0.5％(风干土)时，添加改良剂后的沙土入渗速率降低41.5％～50.3％，表明土壤毛管承载水分能力增加。土壤含水率分别在4％～5％、7％～8％、11％～12％和15％～16％时，水入渗速率依次提高43.0％～54.8％、92.9％～142.3％、364.0％～676.0％和2266.7％～5500.0％。沙土田间持水量为16％左右，表明达到田间持水量之前，改良后的沙土蓄水能力明显提高(表4)。

表4生物质土壤改良剂改良后的风沙土水分稳定入渗速率

单位：mm·min^-1

注：CK代表沙土；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表改良后的沙土与CK之间入渗速率变化率。

从表5可见，土壤含水率在0～0.5％(风干土)时稳定入渗量提高7.9％～17.4％，之后随着土壤水分的增加，其入渗量增加趋势更显著。由此进一步说明，添加改良剂后的沙土保水蓄水能力明显提高。

表5生物质土壤改良剂改良后的风沙土水分入渗量

单位：mm

注：CK代表沙土；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表改良后的沙土入渗量比其CK的增加率。

1.5加改良剂风沙土凝结水吸收量的变化

实验从9月17日到10月12日期间共选取8个测试日，采用直接称重法，在当天下午18:00至19:00进行称重一次，第二天早晨6:00至7:00间进行第二次称重，计算夜间所增加的近地面大气凝结水(净增量)。测试期间的8个观测日凝结水总增加率为8.39％～18.41％，吸收凝结水能力得到提升。在干旱地区，土壤凝结水也是植物利用水分的补充，同时凝结水能补充土壤蒸发的水分，即缓解土壤水分蒸发。(表6)

表6生物质土壤改良剂改良后的风沙土凝结水(雾露)吸收量

注：CK代表沙土组；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表改良后的风沙土凝结水量增加率。

2.加改良剂风沙土主要养分指标的变化

土壤有机质、全氮、全磷、全钾是土壤重要的养分来源，水解性氮、速效磷、速效钾是植物直接吸收利用的养分元素。添加生物质沙质土壤改良剂后，沙质土壤养分得到明显的提高。改良剂以30％～50％比例与风沙土均混改良后，沙土有机质含量提高4.01％～8.40％，全氮含量增加0.02％～0.05％，全磷含量增加0.02％～0.04％，全钾含量增加0.80％～1.41％，水解性氮含量增加8.41％～28.67％，速效磷含量增加61.69％～133.51％，速效钾含量增加121.62％～263.2％。由此可见，改良剂对沙土的养分状况有明显地改善作用，且随着改良剂添加比例的增加而依次提高(表7)。

表7生物质土壤改良剂改良后的风沙土主要养分含量

注：CK代表沙土组；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△代表养分含量增加量。

3.改良土壤综合效应

生物质土壤改良剂对植物生长的影响是改良剂对土壤理化性状改善的综合表现。从种植45天后调查结果看，试验播种的甘蒙霸王、小叶锦鸡儿和杨柴灌木出苗率分别提高63.9％～116.1％、494.1％～555.8％和1.9％～18.2％；高生长量分别提高25.8％～92.7％、21.6％～26.8％和7.9％～23.9％(表8、表9)，这进一步表明生物质土壤改良剂对沙质土壤的改良效果是明显的。

表8生物质土壤改良剂改良风沙土后播种植物出苗率(％)

注：CK代表沙土组；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表植物出苗提高率。

表9生物质土壤改良剂改良风沙土后对植物体株高的影响

单位：cm

注：CK代表沙土组；G1、G2、G3代表改良剂按30％、40％、50％与沙土混合；△(％)代表植物高生长提高率。

Claims

1.生物质沙质土壤改良剂，其特征在于：其中有效成分及各占总质量百分比为：有机质48.0％～70.0％、全氮0.3％～0.6％、全磷0.2％～0.5％、全钾0.3％～0.5％、水解性氮0.025％～0.032％、速效磷0.092％～0.11％、速效钾0.18％～0.22％。